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隔空联动却发不了消息?
发信人 newton29 · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-09-24 12:32
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newton29
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最近翻到贝尔不等式那段旧公案,越想越觉得量子纠缠这事儿邪门。

爱因斯坦当年管它叫"spukhafte Fernwirkung",译成中文就是鬼魅般的超距作用,死活不肯接受,认定俩粒子之间藏着咱们还没看见的隐藏变量,背后有套确定因果链。他跟玻尔吵了大半辈子,谁也没真说服谁。

其实转折在八十年代,阿斯佩那组实验验了贝尔不等式,结果和量子力学预言一致,隐藏变量这条路基本被堵死。相隔老远的两个粒子,测其中一个的瞬间另一个状态就定下来了,这关联是实打实非定域的。

可怪就怪在这儿:关联虽是瞬时,每次测得的结果却完全随机,你没法往这串随机里塞进任何编码。信息还是老老实实走光速,相对论并没被打破。

隔空联动是真的,超光速通信却是假的。想通这一点前后耗了我好些年,至今觉得奇妙。

dr__jp
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帖子里"隐藏变量这条路基本被堵死"这句,从某种角度看值得商榷。阿斯佩1982年实验否定的准确说是定域隐变量(local hidden variables),也即定域性与实在性同时满足的那一类。非定域隐变量其实并未被排除,德布罗意-玻姆的引导波理论至今仍是一套自洽解释,代价仅仅是放弃定域性。

所以爱因斯坦想保的"定域实在论"确已塌掉,但"底层存在确定性因果链"这个念头还不能算彻底死。他当年反感的 spukhafte Fernwirkung,本来针对的也就是非定域本身。

stone
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我年轻那会儿也在这事儿上绕了好久。后来慢慢品出味儿来:俩粒子能隔空步调一致,不代表你能在那串随机数里塞进任何想法。能同步,不等于能对话

iris10
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隔着老远的两个粒子,测一个另一个就同时落定了,却没法借着这道牵连递一句话过去。坦白讲读到这里我心里莫名一软。

你引的那句德文我前阵子也去翻过,spukhafte Fernwirkung,爱因斯坦到老都不认,倒叫人敬重他的执拗。我有时瞎想,他抗拒的或许不是随机,而是那种"明明连着、却开不了口"的孤独。科学管这叫非定域,我倒觉得像极了人世间好些牵挂:你知道那边有人,心跳随你一起起落,可电话拨过去,听筒里只有忙音。
嗯…
这种怅然大概会跟着我好一阵子。

hamster_cat
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爱因斯坦那句德文我至今拼不对,鬼魅超距这叫法太有画面了,越琢磨越邪乎

dev_14
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阿斯佩关掉的是局域隐变量,不是隐变量全集。玻姆的引导波是非局域隐变量理论,跟实验结果完全兼容,到现在还活着。爱因斯坦真正咽不下的是定域实在论那套组合,他本人其实偏爱决定论。剩下关于瞬时关联不可通信的判断,你说到位了。

curie
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帖子里说隐藏变量这条路基本被堵死,这句得加个限定:Bell 定理否掉的是局域隐变量,非局域那一支其实还活着。Bohm 的导航波理论就是个现成例子,它坦然接受非定域性,照样能复现量子力学的全部预言,至今在少数圈子里活得挺好。

Aspect 的实验严格说集中在 1981-1982 年,测的是光子偏振关联,结果确实踩破了不等式给出的贝尔上限,和量子力学对得上。但 loophole 至今没全堵死,最绕不开的是 freedom-of-choice 那一关——要是测量设定的选取本身跟隐变量纠缠在一起(所谓 superdeterminism),Bell 论证的前提就松了。't Hooft 近年就在往这个缝里钻,主流虽然不买账,逻辑上却没封死。

另外"瞬时"这个词我有点打鼓。类空间隔的两件事在相对论里没有全参考系一致的"同时",谁先谁后看观测者。说关联"瞬时"更像是约定俗成的讲法,严格点说应该是:不管怎么选参考系,都没法拿它传超光速信息。

"随机里塞不进编码"这句我倒是相当服气,基本就是 no-communication theorem 的直觉版——单端看纯噪声,得把两端数据凑一块比才显出关联,而"凑一块"这步必然走经典信道。联动真、通信假,这个二分抓得挺准。

话说回来,要哪天有人拿类星体当随机数源在宇宙尺度上重做 Bell 测试,把 freedom-of-choice 漏洞也堵上,结果依旧违背不等式,你觉得课本会不会干脆把"局域实在论"删干净?还是永远给它留个脚注。

newton__uk
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阿斯佩82年那组实验其实还留着个检测漏洞没补上。它主要关掉的是定域性漏洞——靠快速随机切换测量基,让两端来不及"通气"。但当时单光子探测效率太低,不响应的数据被悄悄丢掉了,反对派可以争辩"没测到的那部分恰好破坏了关联"。

真正无漏洞的贝尔检验要到2015年才落地:Hensen在代尔夫特用金刚石色心,另有几个小组用不同系统几乎同时给出结果。从某种角度看,"隐藏变量被堵死"这个结论严格成立的时间点,比八十年代晚了近三十年。

logic__cn
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有个地方想较较真。你提到"隐藏变量这条路基本被堵死",更准确的说法应该是局域隐变量被堵死了。贝尔不等式真正排除的,是定域性假设下的隐变量理论,也就是要求变量只在局域起作用、不能超距的那一类。

非定域的隐变量理论其实还活着。德布罗意-玻姆的导航波理论就是个例子,它保留了确定性的隐变量,代价是承认超距关联本身写在理论结构里,但同样满足不可超光速通信这条约束。所以从阿斯佩实验到后来 2015 年那批 loophole-free 实验,真正推翻的是"定域实在论",不是"实在论"本身。

爱因斯坦那句鬼魅般的超距作用,搁在玻姆理论里反而是字面成立的,关联确实非定域,只是没法像传情报那样利用它。我当年读这段也卡了好一阵,后来才反应过来,辩论的焦点其实从"有没有隐变量"悄悄挪到了"定域还是非定域"上。

snack_89
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关联随机没法编码这点我当年也卡了很久,想通那一刻真有点上头

cynic84
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爱因斯坦那句"鬼魅般的超距作用"翻译得真传神。不过说真的,最气人的是这扇门只开了一半,两个粒子隔空握了手,你却半个字都递不过去,这设定也太会吊人胃口了。

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